重载积放式输送系统改造

张景贵 邓建华

中车株洲电力机车有限公司 湖南株洲 412001

中车株洲电力机车有限构架涂装生产线于2015年投入使用，适用于各型号机车、城轨车辆构架、摇枕等部件的清洗、喷漆、流平、烘干、打磨等作业，生产节拍70min/架，设计年产能3400架。该生产线呈“U”形布局，占地面积2200㎡，含控制室2套，输送系统1套，作业室体10间，液压升降平台2套，涵盖构架清洗、构架抛丸、构架上线、清理预涂屏蔽、喷漆、烘烤、交验等15个工序台位。

1 存在问题

构架涂装生产线为国内第一条重载（载重量达到9T）积放式输送系统，没有相关成熟技术可以借鉴，存在设计缺陷，且长期超负荷运行，导致输送系统故障频繁。主要有以下几点问题：

1.1 输送控制系统存在缺陷

（1）电气控制系统经常出现信息丢失现象，导致系统经常停机，无法正常运行。

（2）输送系统无过载保护功能，链条出现卡滞、干涉等现象时，系统无法停止运行，导致链条或轨道拉断[1]。

1.2 承载小车结构设计存在问题

（1）承载小车只有两个轮组，四个轮子承载，单个车轮轮压过大，摩擦阻力大，导致轮子磨损严重，小车运行不稳定。

（2）承载小车轮组为非标设计，制造精度低，强度不足，导致输送系统运行不稳定。

1.3 输送系统链条、轨道材质缺陷

输送系统链条、轨道材质硬度不足，不适应长时间运行的工况，出现轨道拉伤及链条变形问题。

1.4 停止器存在设计缺陷，无法稳定运行

停止器为四连杆机构，没有导向装置，且为现场制作，精度差，经常与承载小车碰撞，导致输送链条卡死。

1.5 构架上下件装置存在设计缺陷

构架上下件装置采用剪叉升降结构，行程长，设置在地坑内，且无导向装置，运行不稳定，维修难度大。

1.6 积放链条各部件都为现场焊接安装，维修耗时长，难度大

涂装场所为易燃易爆场所，动火作业需要办理作业审批手续后方可实施，导致维修及时性较差。并且每次动火作业耗时长，导致故障维修时间长。

2 改造方案

2.1 优化机械、电气控制系统，具备过载保护功能

（1）传动机构具备机械及电气过载保护功能，当输送小车卡死或其他情况无法运转时，传动机构自动停止运行，防止链条、轨道因过载断裂。

（2）更换信号系统传感器，新传感器具备防尘、防漆雾、耐高温性能，且每个工位设置双感应器，两个信号同时感应10s后，控制系统才执行下一个动作。

2.2 优化小车结构，采用标准配置

（1）改变原承载小车2个小车组的结构形式，采用4车组结构，共计16个轮子承载，降低轮压，确保承载小车运行平稳。

（2）小车组采用整体模锻件，升降爪采用标准铸钢件。小车组强度好、精度高；滚轮采用整体轴承，滚轮转动灵活；滚轮踏面硬度≥40HRC，并带有外伸式润滑油嘴。

2.3 提升链条及轨道材质硬度

（1）链条采用X-678型标准链条，选用45Mn2以上材质制作，轨道采用10#工字钢，材料选用16Mn钢材，提升链条及轨道的材质硬度、刚度。

（2）轨道按照10T承载设计，安装后轨道承载面水平精度控制在±3mm/m。

2.4 采用新式停止器，改变原传动机构及安装方式

（1）改四连杆机构为气缸伸缩机构，增加导轨及导向轮，加大结构强度，保证整个机构运行可靠；

（2）停止器除底座焊接外，其他部件采用耐高温螺栓连接，并做防松标识，具备足够强度，保证在工件多次运行撞击下，整体结构不发生形变[2]。

2.5 结合产品特点，设计新型电动平车

（1）根据现场实际情况，设计制作带升降功能的蓄电池电动平车，升降装置承载12T，升降高度大于1米，实现上、下件功能。

（2）原升降平台地坑用商用混凝土回填，并铺设P43钢轨。

2.6 优化部件结构，实现部件无焊接安装

（1）输送系统轨道、停止器、感应器、链条等部件全部采用螺栓连接，出现故障后不需要动火作业即可拆装，提升维修响应的及时性。

（2）输送系统部件采用标准部件，各部件安装采用螺栓连接。部件出现故障后，可以进行整体更换，降低现场故障维修时间[3-7]。

3 改造效果

通过此次维修改造，解决了重载输送系统存在的设计缺陷，消除了系统存在的安全隐患。改造完成后，输送系统故障率明显下降，故障次数从改造前的月均60次下降至月均2次，故障率下降96.67%。系统运行稳定，整体性能显著改善，控制系统自动化水平大幅提升。